張金山，郝文剛，屈奇奇

(內(nèi)蒙古科技大學(xué)礦業(yè)研究院，內(nèi)蒙古 包頭 014010)

稀土素有“工業(yè)黃金”之稱，由于其優(yōu)良的物理化學(xué)性能，在軍事、冶金、石油、化工材料等十幾個(gè)領(lǐng)域已得到了廣泛的應(yīng)用。領(lǐng)域的拓展與完善，使得稀土資源越來(lái)越成為各國(guó)不可或缺的重要資源。稀土作為一種重要的國(guó)家戰(zhàn)略資源，種類豐富，儲(chǔ)備量大，但分布不均?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的稀土礦物多達(dá)250種，集中分布在以中國(guó)為首的包括美國(guó)、俄羅斯、澳大利亞、加拿大、印度、巴西等在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家[1-2]，近幾年在越南以及其他國(guó)家境內(nèi)也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一批大型的稀土礦床。其中超大型、大型礦床的發(fā)現(xiàn)及開發(fā)構(gòu)成了世界稀土資源的主要來(lái)源。世界主要國(guó)家稀土儲(chǔ)量見表1。

世界已探明的1億多噸稀土儲(chǔ)量中，中國(guó)稀土儲(chǔ)量為3 600萬(wàn)t，占世界儲(chǔ)量的36%；俄羅斯儲(chǔ)量為1 900萬(wàn)t，占世界儲(chǔ)量的19%；美國(guó)的稀土儲(chǔ)量為1 300萬(wàn)t，占世界儲(chǔ)量的13%；澳大利亞儲(chǔ)量為540萬(wàn)t，占世界5%；印度儲(chǔ)量為310萬(wàn)t，占世界3%。其他國(guó)家稀土儲(chǔ)量的總和占世界的24%。就稀土的開發(fā)力度來(lái)說(shuō)，我國(guó)稀土資源和儲(chǔ)量居世界首位，且礦種和元素齊全，分布合理。

表1 世界主要國(guó)家稀土儲(chǔ)量

稀土礦石的種類較為復(fù)雜。其中，具有開采利用價(jià)值的包含輕稀土礦物，主要有：氟碳鈰礦、獨(dú)居石、鈰鈮鈣鈦礦等；重稀土礦物，主要有：磷釔礦、褐釔鈮礦、離子吸附型礦及鈦鈾礦等。目前能用于工業(yè)生產(chǎn)回收利用的主要以氟碳鈰礦、獨(dú)居石、磷釔礦三種類型為主。

稀土選礦的方法有很多種，對(duì)于不同成因形成的礦石類型，選礦工藝也會(huì)有所不同。選礦方法分為重選、磁選和浮選三種。如果單獨(dú)采用某一種選礦方法，效果較差，達(dá)不到預(yù)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)。因此，需要采用多種選礦方法之間的聯(lián)合工藝技術(shù)。兩種或兩種以上選礦方法的緊密配合，往往可以獲得更優(yōu)質(zhì)的質(zhì)量產(chǎn)品。稀土選礦技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)也與稀土浮選藥劑的應(yīng)用息息相關(guān)[3]。稀土藥劑的成功發(fā)現(xiàn)為選礦技術(shù)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。確切來(lái)說(shuō)，浮選藥劑的出現(xiàn)和應(yīng)用推動(dòng)了稀土浮選技術(shù)的進(jìn)步，稀土浮選技術(shù)的研究和實(shí)踐又促進(jìn)了浮選藥劑的開發(fā)。

1 磁選-浮選聯(lián)合工藝

包頭白云鄂博稀土礦床是由熱液填充發(fā)生交代作用沉積變質(zhì)形成的一種礦床。礦石成分復(fù)雜，種類繁多，同種元素可以衍生出幾種或十幾種不同礦物，且共生關(guān)系緊密，嵌布粒度細(xì)小。該礦床屬于鐵-稀土-鈮共生多金屬礦床，有用礦物主要有磁鐵礦、赤鐵礦、氟碳鈰礦、獨(dú)居石、鈮礦物、螢石等六類，脈石礦物主要有鈉閃石、鈉輝石、方解石、重晶石、磷灰石、白云石、黃鐵礦、長(zhǎng)石、石英等。由于稀土礦物與含Ca、Ba礦物的可浮性相近，與赤鐵礦、硅酸鹽礦物的弱磁性相近，與鐵礦物的密度相近，因此礦物的分離難度較大[4]。

白云鄂博選礦廠自投產(chǎn)以來(lái)，為了實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用，先后提出了十幾種利用和改進(jìn)方案[5]。1965～1970年間，在弱堿條件下用氧化石蠟皂反浮選稀土，浮選指標(biāo)較差，生產(chǎn)稀土品位僅有15%。隨著浮選藥劑烷基羥肟酸、環(huán)烷基羥肟酸、水楊羥肟酸、苯羥肟酸以及羥肟酸衍生物H203、H205、FX的相繼開發(fā)及應(yīng)用，稀土選礦技術(shù)才得以取得突破性進(jìn)展。為了提高稀土精礦的回收率，1990～1991年間實(shí)現(xiàn)了對(duì)中貧氧化礦選礦工藝的改造。選礦廠采用H205、水玻璃作為選礦藥劑，經(jīng)“弱磁選-強(qiáng)磁選-浮選”工藝流程，最終獲得了高品位和高回收率的稀土精礦。目前，在現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)的條件下，加強(qiáng)了對(duì)浮選藥劑的研發(fā)和改進(jìn)，異羥肟酸8號(hào)藥的出現(xiàn)，對(duì)我國(guó)稀土大規(guī)模的生產(chǎn)發(fā)展具有重要意義。

包鋼選礦廠所采用的“弱磁選-強(qiáng)磁選-浮選”聯(lián)合工藝指，將原礦細(xì)磨至-0.074 mm占90%以上的前提下，首先，經(jīng)弱磁粗選選出磁鐵礦，弱磁尾礦在場(chǎng)強(qiáng)1.4 T強(qiáng)磁粗選，粗選精礦在場(chǎng)強(qiáng)0.7 T強(qiáng)磁精選出赤鐵礦和部分稀土，弱磁和強(qiáng)磁粗精礦合并進(jìn)入反浮選脫除螢石、稀土等脈石礦物得到合格鐵精礦；其次，以反浮選泡沫、第一次強(qiáng)磁尾礦、第二次強(qiáng)磁中礦作為浮選稀土原料，采用H205作捕收劑，J102作活化劑，水玻璃作抑制劑，在弱堿(pH=9)條件下，經(jīng)一粗兩精一掃閉路浮選得到REO平均品位為55.62%，回收率為52.20%的稀土精礦。目前，使用具有雙活性基團(tuán)的8號(hào)藥替代，采用一粗兩精的工藝流程就可以實(shí)現(xiàn)這一指標(biāo)。要想得到更高品質(zhì)的稀土精礦，只需在原工藝的基礎(chǔ)上再增加一次精選。

白云鄂博東礦區(qū)弱磁選尾礦中稀土資源回收較困難，該磁選尾礦中含有稀土、鈮、鐵等有用物質(zhì)，其中REO品位高達(dá)8.34%。為了得到最合適的浮選工藝條件，蔡震雷等[6]采用預(yù)選脫碳經(jīng)混合浮選得到的混合精礦進(jìn)行浮選 試驗(yàn)研究。最終以XQ107為捕收劑，Na2SiF6為活化劑，H208為起泡劑，水玻璃為抑制劑，經(jīng)一粗三精一掃的全流程獲得產(chǎn)率為3.24%、REO品位為64.41%、回收率為18.13%的高品質(zhì)稀土精礦。

目前，為了高效回收白云鄂博賦存的稀土、鐵及鈧等有用礦物，徐道剛等[7]為此提出了新型的磁浮聯(lián)合工藝，即“正浮選-弱磁選-反浮選”聯(lián)合工藝。不僅可以得到合格及稀土精礦，同時(shí)也為鈧礦物的回收提供了新的研究思路。試驗(yàn)流程結(jié)果顯示：在-0.074 mm占85%情況下，原礦經(jīng)一粗三精正浮選工藝，同時(shí)輔以8號(hào)藥作稀土捕收劑，2號(hào)油作起泡劑，水玻璃作抑制劑，調(diào)節(jié)礦漿pH值到8，可獲得品位46.12%，回收率52.20%的稀土精礦；稀土尾礦在場(chǎng)強(qiáng)160 kA/m下經(jīng)一次弱磁選即可得到品位63.42%，回收率65.32%的鐵精礦；磁選尾礦礦漿中加入油酸作捕收劑，水玻璃作抑制劑，碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值到9～10之間，經(jīng)一粗兩精的反浮選得到品位0.041%，回收率20.65%的鈧精礦。因此，該新型工藝對(duì)稀土中有價(jià)元素的綜合回收有一定的指導(dǎo)意義和應(yīng)用前景。

四川涼山某碳酸鹽型稀土礦床，主要礦物為氟碳鈰礦，同時(shí)還伴隨有重晶石、方解石、螢石、鐵礦物等。溫勝來(lái)等[8]對(duì)該地區(qū)某氟碳鈰礦進(jìn)行選礦試驗(yàn)研究，由于礦物之間嵌布關(guān)系復(fù)雜，且含泥量較大，單一的浮選或磁選工藝無(wú)法得到合格產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)。因此，采用“浮選-磁選”的聯(lián)合工藝。以改性羥肟酸作為捕收劑，2號(hào)油作為起泡劑，水玻璃作為調(diào)整劑，經(jīng)兩粗兩精一掃浮選得到稀土粗精礦。在磁感應(yīng)強(qiáng)度1.0 T條件下，再進(jìn)行一次高梯度強(qiáng)磁選，可獲得稀土品位60.20%、回收率67.10%的稀土精礦。

湖北稀土礦是由含稀土的花崗巖或火山巖經(jīng)常年風(fēng)化形成的，屬于風(fēng)化殼淋積型稀土礦床。該類型礦是以釔為主要成分的重稀土礦，主要礦物包括硅鈹釔礦磷釔礦、褐釔鈮礦等，通常與脈石礦物石英、長(zhǎng)石、磁鐵礦等礦物伴生。黃鵬等[9]以該區(qū)域內(nèi)某富釔稀土礦為試驗(yàn)原料，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室選礦試驗(yàn)研究。鑒于主礦物與脈石礦物之間結(jié)構(gòu)相似，表面性質(zhì)相近，因此需要對(duì)礦物的磨礦細(xì)度有一定的要求。首先預(yù)先除鐵，磨礦細(xì)度-0.074 mm達(dá)到80%，磁場(chǎng)強(qiáng)度在0.12 T的條件下，磁選效果最好；然后進(jìn)行稀土閉路浮選，在磨礦粒度-0.043 mm占98%，回收率達(dá)到最高的基礎(chǔ)上，以碳酸鈉為礦漿調(diào)整劑，水玻璃為抑制劑，YZ-2為捕收劑，經(jīng)一粗兩精兩掃流程獲得品位為3.42%，回收率為58.13%的稀土粗精礦。進(jìn)一步可采用化學(xué)浸出(池浸工藝或堆浸工藝)來(lái)得到高品質(zhì)的稀土精礦[10]。

綜上所述，磁選-浮選聯(lián)合工藝是目前稀土選礦中最常見的選礦方法，該工藝具有范圍廣，流程簡(jiǎn)單，操作方便，處理量大，選礦指標(biāo)好等特點(diǎn)，并適用于綜合回收選鐵尾礦中的稀土礦物。

2 磁選-重選聯(lián)合工藝

西南地區(qū)早期存在資源嚴(yán)重浪費(fèi)，綜合利用能力低的問(wèn)題。某典型稀土廠尾礦中REO品位在1.44%左右，主要稀土礦物為氟碳鈰礦，還含有一定量的螢石和重晶石。為了實(shí)現(xiàn)多資源的綜合利用，張巍[11]對(duì)該尾礦進(jìn)行了多種工藝對(duì)比試驗(yàn)研究。研究發(fā)現(xiàn)，高梯度磁選能夠較好的實(shí)現(xiàn)氟碳鈰礦的富集。采用“磁選(一粗一掃)-搖床重選”聯(lián)合流程可以獲得稀土精礦REO品位11.04%，回收率97.55%，產(chǎn)率12.61%的良好指標(biāo)，但重選尾礦中存在有螢石、重晶石損失較大的問(wèn)題。而“磁選-浮選”聯(lián)合流程很好的解決了這一弊端，試驗(yàn)結(jié)果得到REO品位11.05%，回收率97.56%的稀土精礦；得到CaF2品位43.72%，回收率79.23%的螢石粗精礦以及BaSO4品位37.26%，回收率86.61%的重晶石粗精礦。實(shí)現(xiàn)了尾礦中稀土、螢石、重晶石的綜合回收，磁浮聯(lián)合工藝也因此成為該稀土尾礦最佳的富集手段。

四川德昌大陸槽鄉(xiāng)某稀土礦區(qū)，原礦REO品位為5.72%。為尋找合適的選礦工藝，志能公司曾委托贛州有色冶金研究所和昆明理工大學(xué)進(jìn)行試驗(yàn)研究。贛州有色冶金研究所試驗(yàn)過(guò)程，先采用一粗一掃磁選拋去大部分尾礦，再通過(guò)搖床重選得到稀土精礦。通過(guò)“磁選-重選”工藝流程獲得REO品位53.11%，回收率55.36%的稀土精礦，取得良好的工業(yè)指標(biāo)。內(nèi)蒙古某復(fù)雜稀有金屬伴生礦中稀土含量0.28%，鈮含量0.24%，鐵含量5.72%，雜質(zhì)礦物以石英和長(zhǎng)石為主，含量分別為67.84%和8.5%。由于礦物之間嵌布粒度微細(xì)，劉牡丹等[12]針對(duì)該稀有金屬礦對(duì)比研究了重選、磁選及磁選-重選三種工藝流程。結(jié)果證明：重選對(duì)原礦中有用礦物的回收效果較差，磁選和磁選-重選聯(lián)合工藝可獲得較好的礦物預(yù)富集。在磨礦細(xì)度-0.074 mm占80%，場(chǎng)強(qiáng)1.0 T的條件下，可獲得REO品位1.57%，回收率85.20%的稀土粗精礦；Nb2O5品位1.34%，回收率86.94%的鈮粗精礦；TFe品位32.59%，回收率85.57%的鐵粗精礦。進(jìn)一步可采用濕法冶金方法進(jìn)行提純。

整體來(lái)說(shuō)，磁選-重選聯(lián)合工藝只能針對(duì)某些特定稀土礦床具有一定的作用效果，但效果依然不是很理想，且局限性太強(qiáng)，隨著礦石性質(zhì)的變化以及藥劑的應(yīng)用，磁-重選工藝已漸漸被磁-浮選工藝和全浮選工藝所代替。

3 重選-浮選聯(lián)合工藝

包鋼選礦廠由于前期生產(chǎn)技術(shù)的限制，導(dǎo)致大量的稀土進(jìn)入尾礦堆積在尾礦壩上。尾礦中稀土的平均品位可以達(dá)到7%，幾乎與原礦品位相當(dāng)，因此，實(shí)現(xiàn)尾礦中稀土資源的回收意義重大。張文華等[13]通過(guò)對(duì)試驗(yàn)樣品化驗(yàn)分析，選用“重選-浮選”聯(lián)合流程來(lái)達(dá)到稀土富集。首先對(duì)礦泥進(jìn)行搖床重選，拋去大部分的尾礦，接著重選精礦經(jīng)過(guò)一粗一精一掃閉路浮選，以H205、318#、水玻璃為組合藥劑，可以得到REO品位47.3%，回收率43.8%的稀土精礦。近些年，隨著選礦藥劑的不斷利用與改進(jìn)，使得全浮選流程成為可能，以便于工業(yè)應(yīng)用。

川南某稀土礦床以偉晶狀氟碳鈰礦為主，結(jié)晶粒度較粗，硬度小，易于單體解離，在選礦過(guò)程中容易發(fā)生過(guò)粉碎?；诘V物這種性質(zhì)，熊述清[14]確定采用重浮聯(lián)合工藝進(jìn)行試驗(yàn)研究。試驗(yàn)通過(guò)對(duì)各階段粒級(jí)分析，制定了“磨礦分級(jí)(脫泥)-分級(jí)重選-中礦再磨-浮選(一粗兩精兩掃)”工藝流程，配以合適的藥劑制度，最終獲得綜合精礦品位為61.18%，回收率為75.74%的優(yōu)良指標(biāo)，為稀土礦的開發(fā)提供了較好的工藝技術(shù)。

冕寧縣牦牛坪氟碳鈰稀土礦區(qū)，礦石風(fēng)化強(qiáng)烈，形成20%左右的黑色風(fēng)化礦泥(鐵錳氧化物)。為了不影響稀土礦物的浮選，需要預(yù)選脫泥[15]。針對(duì)該礦區(qū)有用礦物的性質(zhì)特性，采用具有代表意義的重-浮聯(lián)合工藝。原礦磨細(xì)至-200目以下占80%，經(jīng)水力分級(jí)分為4級(jí)，再分別進(jìn)入搖床重選(脫泥除雜)得到稀土粗精礦。以水玻璃作調(diào)整劑，H205作捕收劑，礦漿pH=8～9條件下，重選粗精礦經(jīng)一粗一掃一精閉路浮選，獲得REO含量在50%～60%，回收率在60%～65%的稀土精礦。

相比較而言，重選-浮選聯(lián)合工藝不僅可用于早期稀土資源的回收利用，同時(shí)在四川省也得到了較廣泛應(yīng)用。由于該地區(qū)礦物泥化程度高，易于過(guò)粉碎，因此，常采用重選來(lái)消除這一不利影響，并取得了一定的效果，提高了稀土精礦的質(zhì)量指標(biāo)。

4 磁選-重選-浮選聯(lián)合工藝

早期白云鄂博選礦廠在選礦工藝上也獲得一定成功。自1976年開始，選礦廠進(jìn)行了“弱磁選(除鐵)-優(yōu)先浮選(脫螢石、方解石)-混合浮選-搖床重選-濃縮再浮選稀土”工藝試驗(yàn)研究，研究結(jié)果得到這種半優(yōu)先半混合的工藝流程僅可以得到品位30%的稀土精礦。1979～1986年間是稀土選礦發(fā)展的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，選礦藥劑取得了突破性的進(jìn)展。環(huán)烷基羥肟酸和H205(芳基鄰羥基羥肟酸)的相繼應(yīng)用，以及與之相配合使用抑制劑的調(diào)整，使得稀土精礦的品位和回收率得到顯著提高，分別達(dá)到了60%和70%以上[4]。自此，稀土資源才得以大規(guī)模的生產(chǎn)利用。

內(nèi)蒙古稀土資源豐富，分布范圍較廣，導(dǎo)致不同區(qū)域內(nèi)稀土礦的種類也有所不同。某地區(qū)稀土礦物主要有鈮鐵礦、鋯石、興安石，其次為獨(dú)居石、氟碳鈰礦、鋅日光榴石，其余有用礦物還包括鐵礦物和螢石。脈石礦物以長(zhǎng)石和石英為主，還伴隨少量的鈉閃石、電氣石、綠泥石、云母等。廖璐等[16]通過(guò)對(duì)礦物成分以及礦物性質(zhì)的分析，確定了預(yù)先拋尾的可行性。由于礦物成分關(guān)系復(fù)雜，所以，有用礦物與脈石之間的嵌布粒度可以決定選礦的可浮性，且選擇合適的浮選藥劑又可確保精礦品位和回收率。試驗(yàn)采用“磁選拋尾-磁選粗精礦再磨-浮選稀土-浮選尾礦磁選回收鈮礦物-磁選拋尾尾礦重選再拋尾-重選粗精礦再磨-重選回收鋯礦物”的聯(lián)合工藝流程，其中在浮選過(guò)程中加入碳酸鈉作為調(diào)整劑，水玻璃作為抑制劑，氟硅酸鈉作為活化劑，H205作為稀土捕收劑，最終獲得REO品位38.51%，回收率63.58%的稀土精礦；獲得Nb2O5品位5.82%，回收率53.01%的鈮精礦；獲得Zr(Hf)O2品位51.34%，回收率56.87%的鋯精礦，實(shí)現(xiàn)了資源的綜合利用，對(duì)后期稀土礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用具有一定的指導(dǎo)意義。

四川牦牛坪稀土礦是我國(guó)繼白云鄂博后發(fā)現(xiàn)的第二大輕稀土礦床。多年以來(lái)，針對(duì)該地區(qū)稀土資源的合理利用提出了多種選礦工藝，包括重-浮、重-磁以及重-磁-浮等聯(lián)合工藝，取得了一定的效果。但仍然有很大一部分流失在尾礦中，造成資源的嚴(yán)重?fù)p失。為了盡可能實(shí)現(xiàn)資源的高效利用，王成行等[17]詳細(xì)分析了礦物之間的工藝特性差異，并結(jié)合過(guò)去采用工藝的優(yōu)劣弊端，提出了“磁選富集-重選粗稀土-浮選細(xì)稀土”的新型聯(lián)合工藝技術(shù)。主要稀土氟碳鈰礦具有順磁性，而長(zhǎng)石、石英、重晶石及螢石呈非磁性，這為稀土的預(yù)富集提供了可能。強(qiáng)磁選容易造成部分脈石礦物的污染，使其帶有弱磁特性混入強(qiáng)磁精礦當(dāng)中，而重選可實(shí)現(xiàn)兩者之間的分離。氟碳鈰礦粒粗易碎，磨礦導(dǎo)致細(xì)粒礦物含量增多，重、磁選無(wú)法有效回收，浮選因此成為關(guān)鍵。通過(guò)試驗(yàn)研究，最終確定“磨礦分級(jí)-弱磁選-強(qiáng)磁選(1.0 T)-粗精重選-重精再?gòu)?qiáng)磁(0.6 T)-中礦再磨-細(xì)粒浮選”的組合工藝。重選精礦和磁選精礦合并，得到REO品位65.49%，回收率67.80%的重磁稀土精礦；在磨礦細(xì)度-0.043 mm占70%，礦漿pH值為8～9，捕收劑采用GSY，抑制劑為水玻璃條件下進(jìn)行浮選，經(jīng)一粗三掃四精獲得REO品位67.84%，回收率15.46%的浮選稀土精礦。最后獲得稀土精礦REO平均品位為65.93%，總回收率達(dá)到83.26%。高品位和高回收率的新工藝為該類型礦廠提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。

我國(guó)某大型鉭鈮礦床是由沉積變質(zhì)經(jīng)熱液交代形成的多金屬共生礦床，主要鈮礦物為褐釔鈮礦；主要稀土礦物為氟碳鈰礦、獨(dú)居石、磷釔礦；主要鋯礦物為鋯石。同時(shí)礦物之間還伴隨有大量的鐵礦物、石英、長(zhǎng)石、高嶺土、白云母等。鈮礦物嵌布粒度細(xì)、分散度大、品位低，不宜直接分選[18-19]。一般采用重選或重-磁聯(lián)合進(jìn)行預(yù)處理，拋去大量尾礦石后，再通過(guò)礦物性質(zhì)特征經(jīng)選礦工藝得到合格的鈮精礦。陳勇等[20]對(duì)該復(fù)雜鈮礦進(jìn)行了礦物預(yù)富集和精選試驗(yàn)，最終確定最佳一段磨礦細(xì)度在-74 μm占55%時(shí)，回收率達(dá)到最大，采用磁-重聯(lián)合流程可拋去68%的尾礦；預(yù)富集粗礦物經(jīng)再磨，再磨細(xì)度-0.038 mm占85%，采用C7羥肟酸作稀土捕收劑，經(jīng)一粗一掃五精浮選得到REO品位47.85%，回收率61.50%的稀土精礦；稀土尾礦以芐基胂酸作捕收劑，經(jīng)一粗一掃四精-磁選聯(lián)合流程獲得Nb2O5品位53.04%，回收率68.88%的鈮精礦；鈮尾礦最后進(jìn)行重選回收鋯石，經(jīng)四次重選可得ZrO2品位40.62%，回收率52.79%的鋯精礦，實(shí)現(xiàn)了綜合回收稀土、鈮、鋯等礦物，取得了較好的指標(biāo)。

磁選-重選-浮選聯(lián)合工藝多用于復(fù)雜的多金屬稀土礦床。不僅可以達(dá)到稀土精礦的質(zhì)量指標(biāo)，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)多資源的綜合利用。該工藝為其他多金屬資源礦床的開發(fā)和擴(kuò)展提供了理論依據(jù)和技術(shù)路線，對(duì)我國(guó)未來(lái)選礦技術(shù)發(fā)展具有重要意義。

5 化學(xué)浸出工藝

我國(guó)南方大部分地區(qū)稀土是以離子的形式吸附在黏土礦物上，稀土分布地域廣、儲(chǔ)量大、品位低，采用傳統(tǒng)的物理選礦方法無(wú)法使礦物有效富集，只能通過(guò)化學(xué)浸出的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

湖南某稀土礦石中稀土元素總品位為2.8%，金屬礦物以鐵礦物為主，脈石礦物以石英為主。對(duì)礦石性質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，曹亮等[21]進(jìn)行了稀土選冶工藝的試驗(yàn)研究。通過(guò)探索試驗(yàn)，確定了最佳的選礦條件和工藝。在硫酸用量為150 g/L、液固比為3∶1、浸出時(shí)間為3 h、浸出溫度為80 ℃的條件下，采用“硫酸浸出稀土礦-浸出液凈化-草酸沉淀稀土-煅燒”的工藝流程，可得到稀土REO品位為60%，總回收率為85%的滿意指標(biāo)。

稀土和磷均是重要的礦產(chǎn)資源，我國(guó)貴州、云南、四川、湖南等省均蘊(yùn)藏著豐富的伴生稀土磷礦。為了實(shí)現(xiàn)稀土和磷的綜合回收利用，劉珍珍等[22]以含稀土磷灰石精礦為研究對(duì)象，開發(fā)了“化學(xué)選礦-硫酸酸化-水浸-沉淀稀土”新型選稀土路線以及“脫鈣-氨中和-造?！毙滦瓦x磷工藝。首先，采用藥劑處理含稀土磷精礦，添加調(diào)整劑富集得到稀土粗精礦。這一過(guò)程中超過(guò)80%的磷和鈣將溶解在溶液中，可實(shí)現(xiàn)稀土與磷、鈣的分離。然后在酸化時(shí)間為3 h、酸化溫度為150 ℃、酸礦比為0.8∶1～1.0∶1的條件下，采用硫酸酸化稀土粗精礦。固液分離后，加熱稀土浸出液并保溫到90 ℃，加入3倍理論量的Na2SO4，攪拌過(guò)濾得到稀土復(fù)鹽和沉淀后液。得到稀土粗產(chǎn)品中REO含量40.35%，回收率86.25%。沉淀后液中含有大量的硫酸根離子，可用于后續(xù)磷的回收。新工藝提高了資源的綜合利用率，處理復(fù)雜的伴生稀土磷礦效果明顯，具有工業(yè)前景。

對(duì)于風(fēng)化殼淋積型稀土礦化學(xué)浸出時(shí)，雜質(zhì)容易一同被浸出的問(wèn)題[23]，彭俊等就雜質(zhì)鋁來(lái)說(shuō)，提出了抑雜選擇性浸出稀土的新工藝[24]。以廣東河源稀土礦為原料，稀土礦中82.65%的稀土是以離子的形式存在，因此采用硫酸銨的浸出率高。將稀土磨礦至-0.074 mm，硫酸銨用量為礦量的3%，抑雜劑2#用量為礦量的1%，液固比維持在2∶1，常溫條件下攪拌10 min后，浸出液中雜質(zhì)鋁的含量小于1 mg/L，溶液較純。在一定程度上提高了稀土粗精礦的品質(zhì)和回收率。

從實(shí)際出發(fā)，化學(xué)浸出工藝適用于我國(guó)南方風(fēng)化殼淋積型稀土礦，可大大提高稀土精礦的品位和回收率。但仍然面臨現(xiàn)實(shí)普遍存在的問(wèn)題，如高能耗、高污染。因此，實(shí)現(xiàn)稀土礦高效低污染是南方離子型稀土礦選礦技術(shù)研究的重要方向。

6 結(jié) 語(yǔ)

稀土選礦包括磁選-浮選、磁選-重選、重選-浮選、磁選-重選-浮選等多種聯(lián)合工藝技術(shù)。多工藝的聯(lián)合使用，不僅有利于提高稀土的分離效率，還實(shí)現(xiàn)了多資源的綜合利用?；瘜W(xué)浸出工藝的突破，在彌補(bǔ)稀土選礦不足的同時(shí)，還滿足了我國(guó)對(duì)稀土資源的需求。稀土選礦技術(shù)的全面發(fā)展，具有重要深遠(yuǎn)的意義。

[1] 車麗萍.中國(guó)稀土礦選礦現(xiàn)狀及發(fā)展方向[C]∥第五屆全國(guó)礦山采選技術(shù)進(jìn)展報(bào)告會(huì)論文集.2006:26-33.

[2] Chen Zhenheng.Global rare earth resources and scenarios of future rare earth industry[J].Journal of Rare Earths,2011,29(1):1-6.

[3] Ren J,Song S,Valdivieso A L,et al.Selective flotation of bastnaesite from monazite in rare earth concent rares using potassium alum as depressant[J].International Journal of Mineral Processing,2000,59(3):237.

[4] 余永富,朱超英.包頭稀土選礦技術(shù)進(jìn)展[J].金屬礦山,1999(11):18-22.

[5] 曹永丹,曹釗,李解,等.白云鄂博稀土浮選研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].礦山機(jī)械,2013,41(1):93-96.

[6] 蔡震雷,曹明禮,車麗萍,等.包鋼選礦廠強(qiáng)磁選粗精礦磁化焙燒—弱磁選尾礦回收稀土的選礦工藝研究[J].金屬礦山,2009(7):155-157.

[7] 許道剛,王建英,李保衛(wèi),等.白云鄂博礦中稀土、鐵綜合回收的新工藝研究[J].中國(guó)稀土學(xué)報(bào),2015,33(5):633-638.

[8] 溫勝來(lái),陳少學(xué).四川某氟碳鈰礦石選礦試驗(yàn)研究[J].金屬礦山,2015(12):79-81.

[9] 黃鵬,林璠,劉爽,等.湖北某重稀土礦的選礦試驗(yàn)研究[J].稀土,2016,37(2)：68-72.

[10] 周曉文,溫德新,羅仙平.南方離子型稀土礦提取技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J].有色金屬科學(xué)與工程,2012,3(6):81-83.

[11] 張巍.西南某稀土尾礦選礦富集工藝試驗(yàn)[J].現(xiàn)代礦業(yè),2016(2)：63-65,70.

[12] 劉牡丹,劉勇,李翔,等.某復(fù)雜稀有金屬伴生礦選礦試驗(yàn)研究[J].有色金屬:選礦部分,2016(6)：60-64.

[13] 張文華,鄭煜,秦永啟.包鋼選礦廠尾礦的稀土選礦[J].濕法冶金,2002,21(1)：36-38.

[14] 熊述清.四川某地稀土礦重浮聯(lián)合選礦試驗(yàn)研究[J].礦產(chǎn)綜合利用,2002(5)：3-6.

[15] 池汝安.西南稀土礦的礦石性質(zhì)及分選工藝研究[J].稀有金屬與硬質(zhì)合金,1994(3)：33-39.

[16] 廖璐,李紅立,尹江生,等.內(nèi)蒙古某稀有稀土礦磁選-浮選-磁選-重選聯(lián)合工藝選礦試驗(yàn)研究[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2016(3)：66-68.

[17] 王成行,胡真,邱顯揚(yáng),等.磁-重-浮組合新工藝分選氟碳鈰礦型稀土礦的試驗(yàn)研究[J].稀有金屬,2017,41(10)：1-10.

[18] Bulatovic S,De Silvio E.Process development for impurity removal from a tin gravity concentrate[J].Mineral Engineering,2000,13(8-9):871.

[19] Chen G L,Tao D,Ren H,Tao F.An investigation of niobite flotation with octyl diphosphonic Acid as collector[J].International Journal of Mineral Processing,2005,76:111-112.

[20] 陳勇,宋永勝,溫建康,等.某含稀土、鋯復(fù)雜礦的選礦試驗(yàn)研究[J].稀有金屬,2013,37(3)：430-436.

[21] 曹亮,李來(lái)平,王國(guó)棟.湖北某稀土礦選冶試驗(yàn)[J].現(xiàn)代礦業(yè),2012(9)：85-87.

[22] 劉珍珍,劉勇,劉牡丹.含稀土磷灰石精礦綜合回收稀土和磷[J].稀土,2016,37(2)：56-61.

[23] Tian Jun,Yin Jingqun,Chi Guan,et al.Kinetics onleaching rare earth from the weathered crust elution-deposited rare earth ores wit with ammonium sulfate solu-tion[J].Hydrometallurgy,2010,101(3-4):166-170.

[24] 彭俊,沈裕軍,劉強(qiáng),等.風(fēng)化殼淋積型稀土礦選擇性浸出新工藝研究[J].稀土,2016,37(1)：34-38.